食物烹調原理

食物的組成

食物就跟地球上其它的物質一樣,是不同化學物質的混合物,基本上組成食物的四大成份為:

食物中的水

水,是食物組成中分子最小、結構最簡單者,但卻最重要。

食物中所含的水可被區分成游離水及結合水二類。游離水指的是游離在食品組織間隙中的水。游離水可被微生物利用,是造成乾燥物料腐敗的因素之一。結合水則是指那些以氫鍵和食物中的一些組成份結合的水份,如蛋白質或碳水化合物的分子結構中所吸附的水分,成為其化學結構的一部分,無法被微生物利用。

烹調,水

烹調過程中,水份除了將熱能往食物中心部位傳遞外,水份還可以軟化肉的結締組織,讓食物變得更為可口。不過,從另一方面來說,食物受熱後往往會造成水分的流失,也就是風味及養份的流失。
  • 水可輕易溶解其他物質。
  • 水分子具有較高的比熱,也就是說要讓水的溫度升高,需要吸收大量的熱能。
  • 水蒸發成為蒸氣時需要大量吸熱。
  • 水蒸氣凝結時會大量放熱。

食物中的碳水化合物

碳水化合物又稱為醣類,主要的功能是提供能量。碳水化合物依化學結構之不同,醣可分為單醣、雙醣及多醣三種。

  • 單醣類:單醣是最簡單的碳水化合物。
  • 雙醣類:由兩個分子的單醣脫去一分子的水而得。
  • 多醣類:由很多單醣脫去水分子結合而成的巨大分子聚合物。

烹調,碳水化合物

碳水化合物烹調受熱後,主要的反應有三種:焦糖化、梅納反應及糊化。

  • 焦糖化:糖受熱後最重要的反應就是焦糖化,焦糖化會產生吸
        引人的風味及顏色的加深。
  • 梅納反應:糖類會與和蛋白質(或胺基酸)反應產生褐變,即
         梅納反應。除了顏色改變之外,還會產生令人愉悅
         的香氣。
  • 糊化:加熱後,澱粉分子間的鏈結變弱,水就進入到澱粉的結
       構中,原本緊密結構的澱粉顆粒開始解體,最後生成黏
       性的糊狀物。這種澱粉分子迅速吸水膨大的現象稱為澱
       粉的「糊化作用」。

食物中的油脂

食物中的脂質以油脂為主,而油脂也是廚房不可或缺的,油脂可以增加食物的口感及美味、香脆,讓食物於口中有滑順、濃郁的口感。食物中的油脂,不論是來自動物或植物,都含有飽和及不飽和油脂混於其中。

  • 飽和脂肪:油脂中所含的脂肪酸大部份屬於飽和脂肪酸稱之,
         在室溫下會呈現固態。
  • 單元不飽和油脂:油脂中所含的脂肪酸大部份屬於單元不飽和
            脂肪酸稱之,這樣的油脂在室溫下多半呈液
            態。
  • 多元不飽和油脂:油脂中所含的脂肪酸大部份屬於多元不飽和
            脂肪酸稱之,這樣的油脂在室溫下多半呈液
            態。

烹調,油脂

大部分的油脂在尚未達到沸點就已經開始裂解,也就是油脂的化學結構因高溫而破壞,開始有脂肪酸游離出來;從外觀上,油脂會開始冒煙,這個溫度被稱為發煙點。當這種煙接觸到爐火時就會起火,這種煙霧除了聞起來今人感覺不悅外,在油脂中還會留下游離脂肪酸,影響到食物的風味。

食物中的油脂

動物及植物的食物中皆含有蛋白質,不過動物食物中的蛋白質含量遠高於植物食物。例如肉類、家禽、海鮮、蛋等都含有相當高比例的蛋白質,植物食物中則以穀類、豆類、堅果等蛋白質含量較高。

蛋白質是高分子量大型聚合物,胺基酸是構成蛋白質的基本單位,食物中主要的胺基酸有20種,主要含有碳、氫、氧、氮及少量的硫、磷等元素。在食物的主要組成份中,蛋白質是最具挑戰性、變動性亦最高者;相較於水、油脂及碳水化合物,這些成份是比較穩定、也比較固定,蛋白質則不然,暴露於熱、酸、鹽或空氣之下,就會展現出全然不同的性質。

烹調,蛋白質

組成蛋白質的二十種不同胺基酸呈現出多種不同的化學特性,蛋白質的重要特性之一就是很容易發生「變性」現象;所謂的「變性」,指的是原本自然狀態下構成蛋白質三次元結構的鍵結被打斷。當蛋白質受熱(60~80℃)或是受到其他型態能量(如攪拌)的影響後,蛋白質分子就會開始變性,原來的三次元結構逐漸會被破壞而生成較穩定、水溶性較低的二次元結構。若持續的加熱或是能量持續的供給,最後蛋白質就會凝固,此時可以看到液體愈來愈稠,最後是變得完全不溶於水,而有蛋白質顆粒沈澱。